Материалам относятся

Строительство атомных электростанций, атомных кораблей требует самых разнообразных материалов: конструкционных сталей, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, цветных металлов и других металлических материалов. Но атомная техника предъявила к материалам, используемым для изготовления некоторых деталей, особые требования, не встречающиеся в других отраслях техники. В данном случае речь идет в первую очередь о такой важнейшей характеристике, как способность ядра атома поглощать тепловые нейтроны (нейтроны с низкой энергией). Для атомной техники требуются материалы и с высокой способностью к поглощению нейтронов1, и с малой2. Способность разных металлов поглощать нейтроны колеблется в очень широких пределах (табл. 114).

Наибольший объем внедрения современных композиционных материалов наблюдается в настоящее время в авиационной технике. Нормы прочности, приведенные в таких руководствах как MIL-A-8860, относятся и к композиционным материалам, используемым в проектируемых летательных аппаратах. Основные определения и расчетные критерии можно найти в руководстве [1 ].

Многие композиционные материалы, применяемые в ядерной технике, аналогичны материалам, используемым в других отраслях, например конструкционным материалам, от которых требуется высокая механическая прочность при повышенных температурах. Однако есть и такие области применения композиционных материалов, которые встречаются только в ядерной технике; например, ядерное топливо, к которому предъявляется специфи-

видно, что изменение предела текучести аустенитных нержавеющих сталей, по всей вероятности, имеет насыщение после облучения сравнительно небольшими интегральными потоками (около 1-Ю19 нейтрон/см2). С увеличением потока происходит увеличение предела прочности (см. рис. 5.7). Бор добавляют к различным материалам, используемым в системе управления и защиты. Для изучения влияния облучения была исследована сталь 304, содержащая от 0,5 до 1,0 вес.% В10. В этом случае имеет место двоякий эффект: повреждение матричного материала быстрыми нейтронами и образование лития и гелия в результате реакции на В10.

по материалам, используемым в таких элементах реактора, как замедлитель, теплоноситель, элементы конструкции, отражатель, защита.

по материалам, используемым в таких элементах реактора, как замедлитель, теплоноситель, элементы конструкции, отражатель, защита.

§ 4.17. Общие соображения о требованиях, предъявляемых к материалам, используемым в конструкциях

2.2. Требования к материалам, используемым для изготовления

Наряду с требованиями в отношении огнеупорности, т. е. способности противостоять воздействию высоких температур, к материалам, используемым для футеровки топок, предъявляются высокие требования в части механической прочности поднагруз-кой при высоких температурах.

Строительство атомных электростанций, атомных кораблей требует самых разнообразных материалов: конструкционных сталей, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, цветных металлов и других металлических материалов. Но атомная техника предъявила к материалам, используемым для изготовления некоторых деталей, особые требования, не встречающиеся в других отраслях техники. В данном случае речь идет в первую очередь о такой важнейшей характеристике, как способность ядра атома поглощать тепловые нейтроны (нейтроны с низкой энергией). Для атомной техники требуются материалы и с высокой способностью к поглощению нейтронов1, и с малой2. Способность разных металлов поглощать нейтроны колеблется в очень широких пределах (табл. 114).

Методы испытаний, применяемые для армированных слоистых пластиков (ламинатов), изложены в военном стандарте MIL-P-25421 (Пластические материалы. Системы. Стекловолокна — эпоксидные связующие. Прессование при низком давлении), в котором изложены требования к материалам, используемым в самолетостроении и других отраслях техники. Методы испытаний описаны в FTMS 406 (Пластики. Методы испытаний) (см. табл. 24.3), Физические свойства определяют плотность, содержание связующего и твердость по Барколу. Значения этих величин могут варьироваться в зависимости от требований заказчика.

Вторая группа материалов неорганического происхождения -~ искусственные силикатные материалы, к числу которых относятся разчпчные материалы, обладающие самыми разнообразными свойствами, нашли широкое применение в большинстве химических производств в качестве кислотостойких материалов. К этим материалам относятся материалы, получаемые плавлением горных пород и других веществ или методом их спекания. Искусственные силикатные материалы применяются в виде самостоятельных конструкционных материалов или в виде футеровочпых материалов.

Некоторые вяхущие материалы после затвердевания на воздухе могут длительно сохранять своп прочность при воздействии минеральных висл от, их использует для создания кислотоупорных покрытий. К таким вяжущим материалам относятся кислотоупорные цементы, изготовляемые на основе растворимого стекла (силиката натрия), кислотоупорных наполнителей, ускорителей твердения (кремнефтористого натрия).Гидравлические вяхущие материала после смешивания с водоя и предварительного затвердевания на воздухе могут длительно сохранять свое прочность в воде и продолжать твердеть, их можно применять как в нааем-ннх, так и в подземных, гидротехнических и других сооружениях.

К органическим вяжущим материалам относятся битумы, дегтм, асфальта, материалы на полимерной основе, на основе каучуков я т.д.* . Асфальта использует в дорожном строительстве. Битумы, дегтя - пря гидроизоляционных, кровельных и других работах.

К металлическим материалам относятся металлы и их сплавы. В природе примерно четыре пятых всех элементов приходится на долю черных и цветных металлов.

К магнитномягким материалам относятся электротехнические стали и специальные сплавы.

К полупроводниковым материалам относятся большинство минералов, неметаллические элементы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева, неорганические соединения (оксиды, сульфиды), некоторые сплавы металлов. Наибольшее применение получили элементы IV группы — Ge и Si, обладающие тетрагональной кристаллической решеткой типа алмаза. В вершинах тетраэдра расположены четыре атома, окружающие атом, находящийся в центре. Каждый атом связан с четырьмя ближайшими атомами силами ковалентной связи, поскольку все они обладают четырьмя внешними валентными электронами.

К основным лакокрасочным материалам относятся лаки, краски и эмали (для окончательных покрытий).

К вспомогательным материалам относятся моющие и нейтрализующие составы, пасты и т. д. (для обработки поверхности перед окраской); грунты, шпатлевки и подмазки (для обеспечения прочного сцепления покрытий, выравнивания и устранения некоторых дефектов и неровностей окрашиваемой поверхности); растворители, разбавители и разжижители (для разбавления и разжижения до требуемой вязкости лакокрасочных материалов).

Есть материалы, коэффициент линейного расширения которых близок к нулю в широком интервале температур (например, кварц а = 0,55- 10~6) и даже имеет отрицательную величину (г. е. размеры детали с нагревом уменьшаются). К таким материалам относятся некоторые ситаллы (at = - 5' 10~6). Расчет по формуле (98) дает в этом случае /3 = 0,7 /2. Даже при таких условиях промежуточная втулка должна иметь значительную длину.

Приведенные выше соотношения справедливы при температурах примерно до 200°С, когда показатели прочности, упругости, линейного расширения и теплопроводности обычных конструкционных материалов изменяются сравнительно мало. При переходе в область более высоких температур на первый план выступают жаропрочность, т. е. способность длительно выдерживать напряжения ' в условиях высоких температур, и ж а-р о -с т о и к о с т ь, т. е. способность сопротивляться горячей коррозии. К жаропрочным материалам относятся стали, легированные Ni, W, Mo, Ti, Nb, сплавы на никелевой основе, титановые сплавы и др. В области высоких температур качественные соотношения между материалами становятся иными. С повышением температуры большинство рассмотрен-

К этим материалам относятся: